JP5731243B2 - Fixed dam construction method - Google Patents
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Description
本発明は、ダム湖や湖沼に堆積する砂の浚渫を行うための固定式ダム浚渫システムとその工法に関するものである。 The present invention relates to a fixed dam dredging system for dredging sand accumulated in a dam lake or lake and its construction method.
ダム湖や湖沼に堆積した砂の浚渫,処理がダム等の貯水能力維持のために必要であり、特に水力発電用のダムでは、取水口付近の堆砂が問題となる。そこで、従来の浚渫工法としては、例えば、グラブ船によるグラブで浚渫を行ったり、特許文献1又は特許文献2に記載されているように、ダム湖や湖沼に作業船等を浮かべてポンプ船若しくは水中サンドポンプによる浚渫等を行っている。このようなダム浚渫工法が知られている。
The dredging and treatment of sand accumulated in dam lakes and lakes is necessary to maintain the water storage capacity of dams and the like, especially in dams for hydroelectric power generation, sedimentation near the water intake is a problem. Therefore, as a conventional dredging method, for example, dredging with a grab by a grab ship, or as described in Patent Document 1 or
しかし、従来のダム浚渫工法においては、グラブ船やカッターポンプ船の操作やクレーン船による水中サンドポンプの取り回し作業などにおいて、特殊な技術を持った作業員が必要なため、その作業員の確保,浚渫技術の技術承継等が問題となる。また、浚渫船以外にも揚描船等も必要となり大がかりな工事となるとともに、浚渫工事の度にダム湖や湖沼へ、浚渫作業船を輸送手段で陸上運搬しなければならない。更に、作業船による浚渫工事のため、転船,アンカー打ち換え,段取り換え等の危険な作業が発生する。前記従来技術による浚渫工事では濁りの発生が抑えられないものである。本発明に係る固定式ダム浚渫システムとその工法は、このような課題を解決するために提案されたものである。 However, in the conventional dam dredging method, workers with special techniques are required for operations of grab ships and cutter pump ships and handling of submersible sand pumps by crane ships.技術 Technology succession is a problem. In addition to dredgers, drawing boats, etc. are required, which is a large-scale construction, and every time dredging work, dredgers must be transported to the dam lake or lake by land. Furthermore, because of dredging work by the work boat, dangerous work such as boat transfer, anchor replacement, setup change, etc. occurs. The dredging work according to the prior art cannot suppress the occurrence of turbidity. The fixed dam dredging system and its construction method according to the present invention have been proposed in order to solve such problems.
本発明に係る固定式ダム浚渫工法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
下部にスカート部を有する排砂管と、前記スカート部に駆動水を噴射して土砂を前記排砂管から排砂させる高圧水噴射パイプと、前記排砂管の下部に配設されノズルから噴射される液状化水で前記ノズル周囲の土砂を液状化させる液状化噴射パイプとから成る浚渫用ポンプを形成し、前記浚渫用ポンプをダム湖の流れ込み部近傍若しくは取水口近傍の位置に固定して設置するとともに、該浚渫用ポンプを湖底地盤に堆積した土砂内に設置して、該浚渫用ポンプを駆動させて濁りの無い状態で湖底に堆積した土砂をダム湖の他の場所若しくは湖外にある土捨場に排砂することである。
The gist for achieving the object by solving the above-mentioned problems of the fixed dam construction method according to the present invention is as follows:
A sand discharge pipe having a skirt portion at the bottom, a high-pressure water injection pipe for discharging driving water to the skirt portion and discharging sand from the sand discharge tube, and a nozzle disposed at the bottom of the sand discharge tube A dredging pump comprising a liquefied injection pipe for liquefying the earth and sand around the nozzle with liquefied water to be liquefied, and fixing the dredging pump at a position near the inflow portion of the dam lake or near the water intake we established, the dredging pump installed in a soil deposited on the lake bottom soil, the soil deposited on the lake bottom in the absence of turbidity by driving the dredging pump elsewhere or Mizuumigai the dam It is to drain sand to a certain dump site.
本発明に係る固定式ダム浚渫工法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
下部にスカート部を有する排砂管と、前記スカート部に駆動水を噴射して土砂を前記排砂管から排砂させる高圧水噴射パイプと、前記排砂管の下部に配設されるパイプであって該パイプに設けられたノズルから噴射される液状化水で前記ノズル周囲の土砂を液状化させる液状化噴射パイプとから成る浚渫用ポンプを形成し、前記浚渫用ポンプと湖から取水して前記浚渫用ポンプに供給する取水用ポンプとを湖底地盤からドルフィンの柱杭で支持させるとともに水深を監視するための水深測量装置を設置してなるドルフィンの上部工に支持させて前記浚渫用ポンプをダム湖の流れ込み部近傍若しくは取水口近傍の位置に固定して設置するとともに、前記湖底地盤に堆積した土砂内に設置し、前記浚渫用ポンプの排砂管に一端部が接続されて湖面からダム湖の他の場所若しくは湖外にある土捨場に他端部が導かれる排砂連結管を湖面上から前記土捨場まで配置し、前記取水用ポンプを駆動させて前記高圧水噴射パイプのノズルから高圧水を前記浚渫用ポンプにおける排砂管のスカート部に噴射させるとともに、前記液状化噴射パイプから液状化水を湖底地盤に堆積した土砂に噴射させて、前記浚渫用ポンプ付近の水深を監視しながら濁りが生じないようにして前記浚渫用ポンプの排砂管から前記排砂連結管で前記土砂をスラリー状にして土捨場に排砂することである。
The gist for achieving the object by solving the above-mentioned problems of the fixed dam construction method according to the present invention is as follows:
A sand discharge pipe having a skirt portion at a lower portion, a high pressure water injection pipe for injecting driving water to the skirt portion to discharge sand from the sand discharge tube, and a pipe disposed at a lower portion of the sand discharge tube. And forming a dredging pump comprising a liquefied spray pipe for liquefying the earth and sand around the nozzle with liquefied water sprayed from a nozzle provided in the pipe, and taking water from the dredging pump and the lake the dredge pump and is supported on the superstructure of Dolphin formed by installing a depth surveying instrument for monitoring the Rutotomoni depth and dredging for intake pump for supplying the pump is supported from the lake bottom ground with pillars pile Dolphin together with installed fixed to the position of the flow in the vicinity or in the water inlet near the dam, the was placed in a sand deposited on the bottom of the lake ground, one end portion connected to sediment tube of the dredge pump with lake Luo dam elsewhere or soil dump that is outside the lake lake Haisuna connecting pipe the other end is guided is arranged from the lake to the earth ponds, of the high pressure water injection pipe by driving the water intake pump High pressure water is sprayed from the nozzle to the skirt portion of the sand discharge pipe in the dredging pump, and liquefied water is sprayed from the liquefied spray pipe onto the sediment deposited on the bottom of the lake, so that the water depth near the dredging pump is increased. It is to make the earth and sand into a slurry form from the sand discharge pipe of the dredging pump and discharge it to a soil disposal site so that turbidity does not occur while monitoring .
本発明の固定式ダム浚渫システムとその工法によれば、浚渫用ポンプを例えばダム湖に常設するので、特殊な技術を必要とすることなく、誰にでも容易に浚渫が可能となる。
また、湖上での作業が無くなり、浚渫船や作業船による特殊な作業などが無くなるので、作業員の確保や安全面でも有効な工法となる。
浚渫用ポンプは土砂の中にあるので、濁りが生じないとともに、スラリー含泥率が高くスラリー輸送におけるエネルギー消費量が少ない工法となる。
浚渫部分に回転体などの機械部品がないので、摩耗の心配や機械的な故障等のおそれもない。また、水中サンドポンプによる浚渫ではないので、電気モーターやケーブル等が水中に没することがなく安全性が高い、と言う数々の優れた効果を奏するものである。
According to the fixed dam dredging system and the construction method of the present invention, dredging pumps are permanently installed in, for example, a dam lake.
In addition, work on the lake is eliminated, and special work by dredgers and work boats is eliminated. This is an effective construction method for securing workers and safety.
Since the dredging pump is in the earth and sand, it becomes a construction method that does not cause turbidity and has a high slurry mud content and low energy consumption in slurry transportation.
Since there are no rotating parts or other mechanical parts in the collar, there is no fear of wear or mechanical failure. Moreover, since it is not a dredging by an underwater sand pump, there are many excellent effects that an electric motor, a cable, and the like are not submerged in water and are highly safe.
本発明に係る固定式ダム浚渫工法は、図1に示すように、ダム湖2等に堆積した土砂2aを固定式の浚渫用ポンプ1で浚渫するものである。
As shown in FIG. 1, the fixed dam dredging method according to the present invention dreds earth and
前記浚渫用ポンプ1は、図2(A),(B)に示すように、下部にスカート部3を有する排砂管4と、前記スカート部3に駆動水を噴射してスラリー状の土砂を前記排砂管4から排砂させる高圧水噴射パイプ5と、前記排砂管4の下部に配設されノズル6から噴射される液状化水で前記ノズル6周囲の土砂を液状化させる液状化噴射パイプ7とから成る。
As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the dredging pump 1 has a
前記浚渫用ポンプ1を、ダム湖2の所望の位置に固定して設置する。この所望の位置としては、図1−Bに示すように、上方から見て斜線部で示す上流からの流れ込み部近傍、沢の流れ込み部近傍、取水口近傍などである。
The dredging pump 1 is fixedly installed at a desired position in the
図1−Aと図4とに示すように、前記浚渫用ポンプ1とダム湖2から取水して前記浚渫用ポンプ1に、駆動水または液状化水として供給する取水用ポンプ10とを湖底地盤11からドルフィンの柱杭12で支持させたドルフィンの上部工13に支持させるとともに、前記浚渫用ポンプ1を前記湖底地盤11に堆積した土砂2a内に、位置固定して設置する。
As shown in FIGS. 1A and 4, a lake bottom ground is provided with a
更に、前記浚渫用ポンプ1の排砂管4に一端部が接続されて湖面から所定の土捨場に他端部が導かれる排砂連結管14を湖面上から、図1−Aに示すように、ダム湖2の他の場所か若しくは湖外に配置する。前記排砂連結管14は、複数のフローター14aによって支持されている。
Furthermore, as shown in FIG. 1-A, the sand
このようにして、前記浚渫用ポンプ1をダム湖2の所望の位置に固定し設置した後、前記取水用ポンプ10を駆動させて、図3に示すように、前記高圧水噴射パイプ5のノズル5aから高圧水を前記浚渫用ポンプ1における排砂管4のスカート部3に噴射させる。これにより、周囲のスラリー状の土砂2aが負圧によりスカート部3に吸い込まれて排砂管4で排砂される。
In this way, after the dredging pump 1 is fixed and installed at a desired position in the
更に、前記液状化噴射パイプ7のノズル6から液状化水を湖底地盤11に堆積した土砂2aに向けて噴射させる。前記土砂2aがスラリー状になって巻き上がり、前記高圧水噴射パイプ5のノズル5aから噴射される高圧水に引き寄せられて、スカート部3から排砂管4で排砂される。そして、前記浚渫用ポンプ1の排砂管4から前記排砂連結管14で前記土砂2aをスラリー状にしてダム湖2の外に排砂する。この排砂連結管14によって前記ダム湖の水面高さよりも低い位置に放出させると、サイフォンの原理によってスラリー状の土砂2aはスカート部3を通り、より一層外部に排出されやすくなる。
Further, the liquefied water is sprayed from the
前記土砂2aは、図4に示すように、一例として、半径約26m、高さ15mのサンドトラップが破線で示すように形成され、10,000m3以上の土砂2aを浚渫することができるのである。この浚渫では土砂2a中に浚渫用ポンプ1があるので濁りが生じない。
As shown in FIG. 4, the earth and
本発明の実施例2として、液状化噴射パイプにおけるパイプとノズルとの組み合わせは、前記実施例1のように水平方向に伸びるパイプ7にノズル6が設けられているものと、図2(C)に示すように、水平方向に伸びるパイプ7と該水平なパイプ7の途中から垂設された鉛直パイプ15と該鉛直パイプ15に設けられたノズル6とからなる浚渫パイプ1aがある。この鉛直タイプであれば、土砂2aに深くノズル6を食い込ませてスラリー状にすることが可能である。
As Example 2 of the present invention, the combination of the pipe and the nozzle in the liquefied injection pipe is such that the
本発明の実施例3として、液状化噴射パイプ7におけるノズル6の噴射口の向きは、全部が下向きに設置されている場合(実施例1の場合),図2(D)に示すように、全部が排砂管4のスカート部3に向けて設置されている場合,図示してないが下向きに設置されたものと排砂管4のスカート部3に向けて設置されたものとが混在して設置されている場合の3通りがある。
As Example 3 of the present invention, the direction of the injection port of the
前記ノズル6の噴射口の全部をスカート部3に向けることで、土砂2aがスラリー含泥率の高い状態となって、排砂管4に吸い込まれやすくなりエネルギー効率が良くなる。また、ノズル6の噴射口を下向きと上向きとに混在させれば、土砂2aの堆積具合や粘性等の土砂性質等により、適宜に使い分けることができて、効率的に土砂2aをスラリー状にすることができる。
By directing all of the injection ports of the
その他、前記取水用ポンプ10の運転を遠隔操作するようにしたり、また、自動運転するようにしたりしても良い。前記ドルフィンの上部工13やドルフィンの柱杭12に、超音波を用いた水深測量装置などを設置して、浚渫用ポンプ1の付近の水深を常に監視するようにしても良い。前記ドルフィンの上部工13を桟橋状にして、複数の浚渫用ポンプ1を設置するのも好ましいものである。
In addition, the operation of the
本発明に係る固定式ダム浚渫工法は、ダム湖に限らず湖沼や港湾などにも適用することができる。 The fixed dam construction method according to the present invention can be applied not only to dam lakes but also to lakes and harbors.
1 浚渫用ポンプ、
1a,1b 他の実施例に係る浚渫用ポンプ
2 ダム湖、 2a 堆積した土砂、
3 スカート部、
4 排砂管、
5 高圧水噴射パイプ、 5a メインノズル、
5b 給水縦管、
6 ノズル、
7 液状化噴射パイプ、 7a 給水縦管、
8 連結部材、
9 ダム堤体、
10 取水用ポンプ、
11 湖底地盤、
12 ドルフィンの柱杭、
13 ドルフィンの上部工、
14 排砂連結管、 14a フローター、
15 鉛直パイプ。
1 Pump for firewood,
1a, 1b Dredging pump according to another
3 Skirt,
4 Sand removal pipe,
5 High pressure water injection pipe, 5a Main nozzle,
5b Water supply vertical pipe,
6 nozzles,
7 Liquefaction injection pipe, 7a Water supply vertical pipe,
8 connecting members,
9 Dam dam body,
10 Water intake pump,
11 Lake bottom ground,
12 Dolphin pillar pile,
13 Dolphin superstructure,
14 waste sand connecting pipe, 14a floater,
15 Vertical pipe.
Claims (2)
前記浚渫用ポンプをダム湖の流れ込み部近傍若しくは取水口近傍の位置に固定して設置するとともに、該浚渫用ポンプを湖底地盤に堆積した土砂内に設置して、該浚渫用ポンプを駆動させて濁りの無い状態で湖底に堆積した土砂をダム湖の他の場所若しくは湖外にある土捨場に排砂すること、
を特徴とする固定式ダム浚渫工法。 A sand discharge pipe having a skirt portion at the bottom, a high-pressure water injection pipe for discharging driving water to the skirt portion and discharging sand from the sand discharge tube, and a nozzle disposed at the bottom of the sand discharge tube Forming a dredge pump comprising a liquefied injection pipe for liquefying the earth and sand around the nozzle with liquefied water to be liquefied,
The dredging pump is fixedly installed in the vicinity of the inflow part of the dam lake or near the water intake , and the dredging pump is installed in the sediment deposited on the bottom of the lake to drive the dredging pump. Draining the sediment deposited on the bottom of the lake without turbidity to other places in the dam lake or to a landfill outside the lake ,
This is a fixed dam construction method.
前記浚渫用ポンプと湖から取水して前記浚渫用ポンプに供給する取水用ポンプとを湖底地盤からドルフィンの柱杭で支持させるとともに水深を監視するための水深測量装置を設置してなるドルフィンの上部工に支持させて前記浚渫用ポンプをダム湖の流れ込み部近傍若しくは取水口近傍の位置に固定して設置するとともに、前記湖底地盤に堆積した土砂内に設置し、
前記浚渫用ポンプの排砂管に一端部が接続されて湖面からダム湖の他の場所若しくは湖外にある土捨場に他端部が導かれる排砂連結管を湖面上から前記土捨場まで配置し、
前記取水用ポンプを駆動させて前記高圧水噴射パイプのノズルから高圧水を前記浚渫用ポンプにおける排砂管のスカート部に噴射させるとともに、前記液状化噴射パイプから液状化水を湖底地盤に堆積した土砂に噴射させて、前記浚渫用ポンプ付近の水深を監視しながら濁りが生じないようにして前記浚渫用ポンプの排砂管から前記排砂連結管で前記土砂をスラリー状にして土捨場に排砂すること、
を特徴とする固定式ダム浚渫工法。 A sand discharge pipe having a skirt portion at a lower portion, a high pressure water injection pipe for injecting driving water to the skirt portion to discharge sand from the sand discharge tube, and a pipe disposed at a lower portion of the sand discharge tube. Forming a dredge pump comprising a liquefied spray pipe for liquefying the earth and sand around the nozzle with liquefied water sprayed from a nozzle provided in the pipe;
Dolphin formed by installing a depth surveying instrument for monitoring the Rutotomoni depth and intake pump supplied to the dredging pump with intake is supported by Dolphin pillar pile from the lake bottom ground from dredging pump and lakes with installed fixed to the position of the flow in the vicinity or in the water inlet near the dam the dredge pump and is supported on the superstructure, placed in a sediment deposited on the bottom of the lake ground,
Placing Haisuna connecting pipe having one end and the other end portion is guided to the connected soil dump in elsewhere or lake outside the dam lake lake to sediment tube of the dredge pump from the lake to the soil dump And
The water intake pump is driven to inject high pressure water from the nozzle of the high pressure water injection pipe onto the skirt portion of the sand discharge pipe in the dredging pump, and liquefied water is accumulated on the lake bottom ground from the liquefaction injection pipe. It is injected into the earth and sand, and the soil is discharged from the sand pipe of the dredging pump into the slurry via the sand discharge connecting pipe so as to prevent turbidity while monitoring the water depth in the vicinity of the dredge pump. Sanding,
This is a fixed dam construction method.
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